Исследователи из Института Нильса Бора создали устойчивый поток фотонов, испускаемых в одном определенном направлении.
Для создания эффективных квантовых схем, ученым было необходимо создать поток единичных фотонов и контролировать их направление. Исследователи группы Quantum Photonics смогли осуществить такой научный прорыв. Профессор Peter Lodahl: «Вы должны излучать фотоны с фермионной системой, и мы сделали это, создав чрезвычайно сильное взаимодействие между светом и веществом».
Датские ученые разработали своего рода однофотонную пушку, интегрированную на оптическом чипе. Он состоит из чрезвычайно малого фотонного кристалла, 10 мкм в ширину и 160 нанометров толщиной. Embedded в центре чипа является источником света, так называемая квантовая точка. Она встраивается в фотонно-кристаллическую структуру, который получается путем травления отверстий в полупроводниковом материале. Из-за них, фотоны не излучаются во всех направлениях, а идут только вдоль канала, где нет отверстий. Один из изобретателей Søren Stobbe: « Лазерное излучение возбуждает электроны, которые переходят с одной орбиты на другую и испускают один фотон одновременно. Обычно, свет рассеивается во всех направлениях, но мы разработали фотонный чип, так что все фотоны направляются только через один канал».
По словам авторов научной новости, «мы можем контролировать фотоны и отправлять их в нужном направлении, с вероятностью успеха 98,4 процентов. Это полный контроль над взаимодействием материи и света имеет удивительный потенциал. Такая однофотонная пушка уже давно востребована в исследованиях и открывает новые возможности для фундаментальных экспериментов и новых технологий».